سخان أنبوب داخلي

أنواع سخانات الأنابيب الداخلية

تُستخدم سخانات الأنابيب الداخلية في العديد من الصناعات التي تتطلب تسخين السوائل للحفاظ على تدفقها. ومع ذلك، تُستخدم أنواع مختلفة من السخانات الداخلية لتسخين الأنابيب من الداخل.

• سخانات الشريط الداخلية

  صُممت سخانات الشريط الداخلية لتسخين الأجسام المعدنية الأسطوانية. تُستخدم هذه الشرائط عادةً عازل سيراميك عالي الحرارة، وعناصر تسخين عالمية، وصندوق طرف مدمج. تُستخدم سخانات الشريط الداخلية على نطاق واسع لتسخين أو إذابة الأنابيب داخليًا في صناعات النفط والغاز والتصنيع والبناء. إنها سهلة التركيب ومرنة ويمكن استخدامها لتسخين أي شكل من أشكال المعدن. يمكن أن تكون سخانات الشريط الداخلية حلًا سريعًا عندما لا تتوفر خيارات أخرى. يمكنها رفع درجة الحرارة إلى 100 فهرنهايت في حوالي ساعة وتكلف حوالي 100 دولار.

• سخانات الكارتリッジ الداخلية

  سخان الكارتリッジ الداخلي هو مكون معدني أسطواني يحتوي على عنصر تسخين بالإضافة إلى مادة عزل داخلية. يمكن إدخالها في ثقوب مثقوبة في أنابيب معدنية لتسخينها من الداخل. استخدام سخانات الكارتリッジ لتسخين الأنابيب داخليًا يوفر حرارة موضعية مما يقلل الحاجة إلى إنفاق طاقة زائد. علاوة على ذلك، فهي مضغوطة وبالتالي تسمح بسهولة التركيب. تُستخدم صناعات التصنيع بشكل متكرر سخانات الكارتリッジ الداخلية لتسخين القوالب والأنابيب، مما يجعلها سخانًا مثاليًا لصناعة التصنيع. أيضًا، يجب تنظيم حرارة خطوط الأنابيب في صناعة الأغذية للحفاظ على تدفق السوائل. يمكن استخدام سخانات الكارتリッジ الداخلية في هذه الصناعات المتطلبة للحفاظ على معايير سلامة الغذاء.

• سخانات السيليكون الداخلية

  سخانات السيليكون الداخلية، المعروفة أيضًا باسم السخانات المرنة، خفيفة الوزن ويمكن استخدامها لتسخين الأشكال المعقدة. يمكن استخدامها في صناعة خطوط أنابيب النفط والغاز لتسخين الأنابيب داخليًا مع الحماية من الرطوبة والغبار والحطام حتى IP67. أيضًا، يمكن أن تكون سخانات السيليكون الداخلية حلًا مفيدًا في تطبيقات التصنيع في الطقس البارد حيث يكون التسخين الداخلي ضروريًا لتجنب أعطال الآلات أو إبطاء خطوط الإنتاج. يلزم عزل مؤقت عند نقل المنتجات السائلة الحساسة لتغيرات درجات الحرارة.

• سخانات HPT الداخلية

  سخان HPT هو نظام تسخين متكامل مضغوط يوفر أداءً عاليًا. تتميز هذه السخانات الداخلية عالية الأداء بكثافة عالية للوات وعمل سطح منخفض. تأتي مع فتحات مستشعر مدمجة وتُستخدم بشكل شائع في صناعة النفط والغاز لتسخين الأنابيب داخليًا. علاوة على ذلك، فإن سخانات الأنابيب الداخلية HPT موفرة للطاقة بتكلفة تشغيل منخفضة. تمنع تراكم البارافين وتحمي الأنابيب من التشقق بسبب درجات الحرارة الباردة. تأتي بعض سخانات HPT مع تحكم في الحرارة ويمكنها ضبط درجة الحرارة من 50 إلى 200 درجة مئوية، مما يجعلها تستخدم على نطاق واسع في صناعة النفط والغاز نظرًا لقدرتها على تنظيم درجة الحرارة وكفاءتها.

• سخانات HPT المُثبتة بالمُشابك

  سخانات HPT المُثبتة بالمُشابك هي سخانات خارجية تُسخن الأنابيب من الخارج. يتم تثبيت هذه السخانات حول الأنبوب وهي عناصر تسخين متعددة الطبقات مرنة تأتي مع صندوق تحكم به ترموستات مدمج. تتميز سخانات HPT الخارجية بتطبيقات عديدة، وسهولة التركيب والتعديل، ويمكن استخدامها لتسخين الأنابيب في جميع أنواع الصناعات، بما في ذلك صناعات البناء والنفط والغاز والأغذية والتصنيع. علاوة على ذلك، تمنع سخانات HPT الخارجية التجمد في درجات الحرارة المنخفضة ويمكن استخدامها لإذابة الصمامات والتجهيزات المجمدة.

مواصفات وصيانة سخانات الأنابيب الداخلية

تختلف مواصفات سخان الأنابيب الداخلي وفقًا للتصميم والتطبيق ومعايير التصنيع. سيجد العملاء أن المواد المستخدمة في صنع السخانات الداخلية والترموستات تختلف جميعها في الحجم والجهد والطاقة.

على سبيل المثال، يمكن أن يتناسب سخان الأنابيب الداخلي PTC بقطر 30 مم مع أنبوب بقطر داخلي يبلغ 32 مم. تبلغ قدرة الطاقة 60 وات، والجهد 24 فولت، والطول 300 مم. بالمقارنة، يحتوي سخان داخلي مختلف على قطر 20 مم، وجهد 110 فولت، وقوة 75 وات. طول هذا المتغير هو 200 مم. تخلق السخانات ذات المواصفات المتنوعة نهجًا مختلفًا لمنع تجمد السوائل داخل الأنابيب.

مواصفة أخرى يجب أن يعرفها المشترون هي نوع الترموستات الذي يتحكم في السخان الداخلي. يمكن أن تختلف ترموستات في الحجم والإعدادات. يمكن لمستشعر بقطر 35 مم، على سبيل المثال، استشعار درجات حرارة تتراوح من -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية مع فرق تشغيل وإيقاف يبلغ حوالي 10 درجة مئوية إلى 15 درجة مئوية.

في البيئات الصناعية، يتم تخصيص سخانات الأنابيب الداخلية بشكل أكبر مع ترموستات وصناديق تحكم "Plug and Play". سيشتمل العديد من هذه المرفقات الشبيهة بالصناديق على ريلي الحالة الصلبة، وترموستات رقمي، وواجهة تحكم تناسبية-تكاملية. عادةً ما يحتوي هذا النوع من سخانات الأنابيب الداخلية المصممة خصيصًا، والتي تُستخدم في البيئة الصناعية، على سخان مصنوع من المطاط أو الشريط السيليكوني.

للحفاظ على أداء وموثوقية سخانات الأنابيب الداخلية، سيؤدي روتين صيانة جيد إلى إطالة عمر السخانات والأنابيب التي توجد فيها.

• التفتيش البصري المنتظم: يجب على المستخدمين فحص السخان داخل الأنبوب بشكل روتيني للبحث عن أي علامات للتلف أو البلى أو ارتفاع درجة الحرارة.
• تنظيف السخانات: سيساعد إزالة الحطام والرواسب التي تتراكم على سطح السخان على تسخينه بالتساوي وفعالية. استخدم فرشاة ناعمة أو قطعة قماش لتنظيف السخان برفق.
• فحص التحكم في درجة الحرارة: إذا كان سخان الأنابيب الداخلي يحتوي على ترموستات، يجب على المستخدم فحصه بشكل دوري للتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح. يجب أن يتشغيل الترموستات وإيقافه وفقًا لدرجة الحرارة المحددة مسبقًا.
• الأسلاك والوصلات: يجب على المستخدمين فحص الأسلاك والوصلات للتأكد من عدم وجود أي تمزق أو تلف أو فك. يجب إصلاح أي مناطق تالفة على الفور لمنع الصدمات وحوادث الحريق.
• الصيانة الوقائية: يجب على مستخدمي سخانات الأنابيب الداخلية في بيئات الغازات والسوائل التأكد من بقاء السخانات جافة. يمكن أن تؤدي الرطوبة والمياه إلى أعطال كهربائية.

سيناريوهات

• صناعة النفط والغاز:

  في صناعة النفط والغاز، تُستخدم سخانات الأنابيب الداخلية للحفاظ على لزوجة النفط الخام وتسهيل تدفقه عبر خطوط الأنابيب. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم هذه السخانات في الخزانات للحفاظ على درجة حرارة النفط ومنع تصلبه.

• إنتاج الأدوية:

  في صناعة الأدوية، تُستخدم سخانات الأنابيب الداخلية للحفاظ على درجات حرارة دقيقة أثناء عملية تصنيع الأدوية. كما تضمن بقاء خطوط الأنابيب السائلة عند درجة الحرارة المناسبة لمنع الانسداد.

• معالجة الأغذية والمشروبات:

  في معالجة الأغذية والمشروبات، تُستخدم سخانات الأنابيب الداخلية للحفاظ على درجة حرارة السوائل مثل الشوكولاتة والعسل والزيوت لضمان تدفق ثابت. كما تساعد في عمليات البسترة من خلال الحفاظ على درجات الحرارة المطلوبة في خطوط الأنابيب.

• إنتاج المواد الكيميائية:

  تُستخدم سخانات الأنابيب الداخلية على نطاق واسع في عمليات إنتاج المواد الكيميائية. تساعد في الحفاظ على درجات حرارة ثابتة أثناء التفاعلات الكيميائية وتضمن السيولة في خطوط الأنابيب. هذا مهم بشكل خاص عند التعامل مع المواد الكيميائية أو المواد عالية اللزوجة التي تتصلب عند درجات حرارة منخفضة.

• البلاستيك والبوليمرات:

  في إنتاج البلاستيك والبوليمرات، تُستخدم سخانات الأنابيب الداخلية أثناء عمليات البثق والقولبة للحفاظ على درجات حرارة ثابتة. تضمن الذوبان والتدفق السليم للمواد الخام، مما يعزز جودة المنتج وكفاءة الإنتاج.

• معالجة المياه والصرف الصحي:

  في مرافق معالجة المياه والصرف الصحي، تُستخدم سخانات الأنابيب الداخلية للحفاظ على درجة الحرارة في خطوط الأنابيب والخزانات لضمان التفاعلات الكيميائية الحيوية المناسبة. كما تساعد في منع تجمد خطوط الأنابيب في ظروف الطقس البارد.

• البناء والبنية التحتية:

  في مشاريع البناء، تُستخدم سخانات الأنابيب الداخلية للحفاظ على درجة حرارة مواد مثل الأسفلت والخرسانة لضمان الخلط والوضع المناسبين. كما تمنع تجمد خطوط الأنابيب والوصلات في البيئات منخفضة الحرارة.

• توليد الطاقة والطاقة:

  في محطات توليد الطاقة، تُستخدم سخانات الأنابيب الداخلية للحفاظ على درجة حرارة الوقود والسوائل العاملة لضمان التشغيل المستقر. كما تمنع الانسداد والرواسب في المعدات وخطوط الأنابيب.

• مبادلات الحرارة والمفاعلات:

  تُستخدم سخانات الأنابيب الداخلية في مبادلات الحرارة والمفاعلات للحفاظ على درجات حرارة محددة لعمليات التفاعل وتبادل الحرارة. تساعد في ضمان استقرار وكفاءة تشغيل المعدات.

كيفية اختيار سخانات الأنابيب الداخلية

اختيار عنصر تسخين الأنابيب الداخلي هو أمر معقد. يجب مراعاة جميع العوامل مثل احتياجات الحرارة، ودرجة الحرارة المحيطة، وعرض الأنبوب، والمادة المراد تسخينها، وأي حد على متطلبات الطاقة، وسرعة تسخين الأنبوب/المادة.

تُعد توافق المواد مع السخان أمرًا ضروريًا حتى تتمكن من تسخين المادة المطلوبة بشكل موحد. إذا كان هناك أكثر من مادة في خط الأنابيب، مثل تغيير من المعدن إلى المطاط، فيمكن استخدام وسط نقل حرارة، مثل الزيت الحراري، والذي يمكن أن ينقل الحرارة من السخان الداخلي إلى المادة الأخرى.

من الاعتبارات المهمة الأخرى عرض الأنبوب. في حالات تسخين الأنابيب الداخلية ذات القطر الكبير، قد يكون من العملي استخدام طرق التسخين الخارجية لأن السخانات الداخلية يمكن أن تكون باهظة الثمن للأبعاد الكبيرة.

تُعد كثافات الوات المنخفضة مناسبة بشكل عام لتسخين المواد غير المألوفة أو غير المجربة، لكن كثافات الوات العالية أفضل للمعادن. من المهم أيضًا معرفة معدل التسخين المطلوب. إذا كانت هناك حاجة للوصول إلى درجات حرارة عالية بسرعة، فإن كثافة الوات الأعلى أفضل، ولكن إذا كان كل شيء يمكن القيام به عند درجات حرارة منخفضة، فإن كثافة الوات المنخفضة أكثر اقتصادًا.

يُعد جهد السخان أمرًا بالغ الأهمية لأنه يجب أن يتوافق مع مصدر الطاقة في موقع التسخين، ويجب أن يكون عازله قادرًا على التعامل مع الجهد المطلوب.

عند استخدام سخان داخلي في خط أنابيب معدني، يكون وضع الحرارة الحرارية مهمًا للحصول على قراءات دقيقة لدرجة الحرارة، ويمكن حساب قوة السخان المناسبة. في معظم الحالات، يجب أن يكون الحرارة الحرارية على مسافة لا تقل عن 3 أقدام من السخان. يمكن أن يؤدي وضع الصمامات والمضخات والفلنجات أيضًا إلى تقلبات في درجة الحرارة. لذلك، للحصول على درجة حرارة موحدة على طول خط الأنابيب، من الضروري إجراء تحليل تسخين لخط الأنابيب بأكمله قبل وضع الحرارة الحرارية.

من الاعتبارات المهمة الأخرى تمدد السخان أثناء التسخين. إذا كان هناك فرق كبير في درجة الحرارة بين السخان والمادة المراد تسخينها، فقد يحدث التمدد. في مثل هذه الحالات، من الضروري معرفة مقدار تمدد السخان قبل اختيار السخان الداخلي.

من الضروري أيضًا مراعاة كيفية توفير الوصول إلى السخان الداخلي عند مراعاة التثبيت والإصلاح. إذا كان السخان الداخلي سيتم تثبيته في موقع بعيد، والتثبيت بسيط لكن الإصلاح ليس كذلك عندما يصبح جميع الوصول عن بعد ضروريًا، في هذه الحالة، تكون السخانات الخارجية أكثر سهولة الوصول إليها.

الاستبدال هو جانب آخر يجب مراعاته. إذا كان السخان الداخلي جديدًا وغير شائع، فقد يكون من الصعب استبداله لاحقًا إذا فشلت الطاقة المطلوبة.

أسئلة وأجوبة

س 1: كيف يعمل سخان الأنابيب الداخلي؟

ج 1: تعمل سخانات الأنابيب الداخلية عن طريق التوصيل والإشعاع بعد إدخالها أو وضعها في أنبوب. عندما يتم تشغيل أو تنشيط الملف الخارجي للسخان، يبدأ في تسخين العنصر ونفسه. تنتقل الحرارة إلى الأنبوب ثم إلى المادة الموجودة في الأنبوب.

س 2: ما هي فوائد استخدام سخانات الأنابيب الداخلية؟

ج 2: تتمتع سخانات الأنابيب الداخلية بالعديد من الفوائد. فهي مضغوطة ومرنة وسريعة وفعالة ومنخفضة التكلفة. يمكن للسخان الداخلي تدفئة وتسخين مواد مختلفة، مثل السوائل والغازات. كما أن سخانات الأنابيب الداخلية هي بدائل منخفضة التكلفة للسخانات الخارجية باهظة الثمن.

س 3: ما هي أنواع سخانات الأنابيب الداخلية الشائعة في السوق؟

ج 3: أكثر سخانات الأنابيب الداخلية شيوعًا هي سخانات الشريط وسخانات الكارتリッジ. تشمل أنواع أخرى من سخانات الأنابيب الداخلية سخانات الفليكس واللفائف وسخانات حوض الاستحمام السيليكوني.

س 4: ما هو حجم سخان الأنابيب الداخلي المطلوب؟

ج 4: لحساب طول وطاقة سخان الأنابيب الداخلي، أولًا، قم بقياس محيط الأنبوب. بعد ذلك، احسب طول السخان باستخدام محيط الأنبوب. بعد ذلك، قم بقياس ارتفاع درجة الحرارة المطلوب في المادة. ضع في اعتبارك أيضًا جهد السخان ومقدار فقدان الحرارة في المنطقة المحيطة.